Исследователи из Эйндховена разработали мягкую роботизированную руку, изготовленную из жидких кристаллов и графена, которая может стать основой для будущих хирургических роботов.
Читайте также:
Друг человека. Американские инженеры представили роботизированную собаку для работ на опасных участках Результаты их работы опубликованыв журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Мягкие роботы, используемые в хирургии, могут предложить значительные преимущества, но точное управление ими остается сложной задачей. Большинство современных мягких роботов содержат металлы, что ограничивает их применение в водных средах, таких как человеческое тело.
Команда исследователей TU/e, под руководством доктора философии Лауры ван Хазендонк, разработала мягкую роботизированную руку из графена и жидких кристаллов. Эти материалы, оба органические, открывают возможности для безопасного использования устройства в хирургических операциях.
Роботы уже активно используются в различных областях, от промышленного производства до медицинских операций, таких как минимально инвазивные хирургические вмешательства с использованием роботизированной системы да Винчи.
Ван Хазендонк отмечает, что общество становится всё более зависимым от роботов и ищет новые способы их применения, что требует использования разнообразных материалов, таких как жидкости и гели, которые легко деформируются.
Цель мягкой робототехники заключается в создании роботов из деформируемых материалов, способных адаптироваться к сложным условиям. Особенно это важно в хирургии, где требуется точная манипуляция, что не всегда возможно для твердых роботов.
Читайте также:
Не хуже человеческой. В США изобрели инновационную электронную кожу для роботов Ван Хазендонк и ее команда выбрали жидкие кристаллы и графен для создания мягкого захватного устройства с четырьмя управляемыми пальцами. Жидкие кристаллы, которые могут вести себя как жидкости или твердые тела в зависимости от условий, идеально подходят для создания мягких роботов. Графен используется для нагревательных элементов, которые изменяют структуру жидких кристаллов, заставляя пальцы изгибаться при подаче электрического тока.
Главной проблемой было обеспечение безопасного нагрева графеновых элементов. Исследователи успешно решили эту задачу, добившись работы устройства при напряжении менее 15 вольт. Захват может поднимать небольшие предметы массой от 70 до 100 миллиграммов, что полезно для точных медицинских операций.
Это исследование открывает новые горизонты для биомедицинских и хирургических применений мягкой робототехники. В будущем команда планирует создать полностью печатного робота, включая 3D-печать жидкокристаллического слоя.
